JPH0711604B2

JPH0711604B2 - 光フアイバ−鞘材用ポリマ−

Info

Publication number: JPH0711604B2
Application number: JP59189087A
Authority: JP
Inventors: 真一豊島; 正山賀
Original assignee: 旭化成工業株式会社
Priority date: 1984-09-10
Filing date: 1984-09-10
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPS6166706A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、光ファイバーの鞘材として用いるためのポリ
マーに関するものである。

光ファィバーとしては、芯と鞘の両方がプラスチックか
ら成るもの、芯がガラス、鞘がプラスチックから成るも
の、芯と鞘の両方がガラスから成るものが知られている
が、特にプラスチックを用いる光ファイバーは、たわみ
性があって使いやすいため、中短距離用の情報通信やデ
イスプレー用として重要である。本発明の鞘材用ポリマ
ーはこのような芯がプラスチック、特にメタクリル酸メ
チル系ポリマーから成る光ファイバーに好適に使用する
ことができる。

従来の技術光ファイバーの鞘材用ポリマーに要求される物性は、屈
折率が低いこと、透明性、耐熱性が良好なこと、芯ポリ
マーとの接着性が大きいこと、機械的強度が高いことな
どである。

これまで、このような要求にこたえるものとして、例え
ば、一般式（式中Ｘ′は、Ｈ、Ｆ又はCl、ｍ′は１〜６の整数、
ｎ′は２〜10の整数である）で示されるフルオロアルキルメタクリレートの重合体又
は共重合体（特公昭43−8978号公報）、トリフルオロメ
チルメタクリレートの重合体（特開昭49−107790号公
報）などが提案されている。

しかしながら、これらのポリマーは、透明性、耐熱性は
優れているとしても、機械的強度が不十分である。

他方、機械的強度の引各的に優れた鞘材としてはフッ化
ビニリデン系のものが知られているが、このものは屈折
率の点で問題がある。

このように、これまで鞘材用として用いられているポリ
マーの屈折率と耐熱性及び機械的強度とは、たがいに相
反する関係にあるため、いずれか一方の性質をぎせいし
て、バランスのとれた物性のものとするのが普通であっ
たが、まだ満足できるものは得られていない。

発明が解決しようとする問題点本発明は、長鎖フルオロアルキルメタクリレートとメタ
クリル酸メチルの共重合体は、前記した普通のトリフル
オロアルキルメタクリレートのもとは異なり機械的強度
や耐熱性が優れているが、濁りを有するため、高いレベ
ルの導光性が要求される場合には不適当とされていたの
を、この優れた機械的強度及び耐熱性を生かした上、透
明性を改善して、鞘材として要求される性質が全般的に
高められたポリマーを提供することを目的とするもので
ある。

問題点を解決するための手段本発明者らは、長鎖フルオロアルキルメタクリレートと
メチルメタクリレートとの共重合体は、重合条件によっ
て著しく白濁する場合があるがこれは大きい分子鎖を有
する長鎖フルオロアルキルメタクリレートが重合反応の
後期において拡散障害を起こすためであると考え、この
拡散障害を緩和させ、白濁が起こるのを抑制することに
ついて種々検討して結果、長鎖フルオロアルキルメタク
リレートとメチルメタクリレートに加え、さらに第三成
分として分子量の比較的小さい短鎖フルオロアルキルメ
タクリレートを導入することによりその目的を達成しう
ることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至
った。

すなわち、本発明は、（イ）式で示される長鎖フルオロアルキルメタクリレート30〜60
重量％と、（ロ）一般式（式中のＸはＨ又はＦ、ｎは１〜４の整数である）で示される短鎖フルオロアルキルメタクリレートの中か
ら選ばれた少なくとも１種のモノマー20〜50重量％と、
（ハ）メタクリル酸メチル20〜50重量％との共重合体か
ら実質的に成る、メタクリル酸メチル系ポリマーを芯材
とするプラスチック光ファイバーのための鞘材用ポリマ
ーを提供するものである。

本発明における共重合体中の長鎖フルオロアルキルメタ
クリレート成分は30〜60重量％の範囲内で用いる必要が
ある。これが30重量％未満では、十分な機械的強度が得
られないし、60重量％を超えると屈折率は小さくなる
が、軟化温度が低くなりすぎるため、耐熱性が不十分に
なる。

他方、短鎖フルオロアルキルメタクリレート成分として
は、トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフルオ
ロプロピルメタクリレート、ペンタフルオロプロピルメ
タクリレートなどが好ましい。これらは単独で用いても
よいし、また２種以上を混合して用いてもよい。このも
のは20〜50重量％、好ましくは30〜40重量％の範囲内で
使用される。この量が50重量％を超えると、長鎖フルオ
ロアルキルメタクリレートに由来する機械的強度が失わ
れるし、また20重量％未満では、白濁現像を十分に改善
することができない。

次にメチルメタクリレートは、長鎖フルオロアルキルメ
タクリレートとともに、機械的強度を耐熱性の優れた共
重合体を形成させるための成分であり、20〜50重量％の
範囲内で用いられる。

本発明で用いる共重合体には、前記の（イ）〜（ハ）の
３成分に加えて、所望に応じこの共重合体組成100重量
部当たり、５重量部に超えない範囲内で、メタクリル
酸、ｏ−メチルフェニルマレイミド、マレイミド、無水
マレイン酸、スチレン、アクリル酸メチル、アクリル
酸、メタクリル酸六員環化物などを導入することができ
る。

この共重合体は、例えば完全混合反応槽を用いて１段で
行う連続塊状重合及び連続溶液重合によって製造するの
が好ましいが、回分式塊状重合で製造することもでき
る。この場合の重合温度としては、重合率90％以上にな
ったときに75℃以上にするのが好ましい。

本発明の鞘材用ポリマーは、メタクリル酸メチル系ポリ
マー、例えばポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メ
チルを主成分とする共重合体などの芯材と組み合わせ
て、複合紡糸機を用いて200〜260℃の温度で成形するこ
とにより、光ファイバーとすることができる。

発明の効果本発明の鞘材用ポリマーは、メタクリル酸メチル系ポリ
マーを芯材とする光ファイバーに用いる従来のフルオロ
アルキルメタクリレート系鞘材に比べて、軟化温度が高
く、機械的強度が大きい上に、屈折率が低く、透明性が
優れている。このため、これを用いて光ファィバーを製
造すると、導光性能及び信頼性を著しく向上させること
ができる。

実施例次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお
実施例中の全光線透過率はJIS−Z8722、ビカット軟化温
度はASTM D 1525−65 TIに準拠して測定されたものであ
る。

実施例１長鎖フルオロアルキルメタクリレート40重量％、トリフ
ルオロエチルメタクリレート、29.6重量％、メタクリル
酸メチル30重量％、メタクリル酸0.4重量％から成る単
量体混合物に、オクチルメルカプタン950ppm第三ブチル
ペルオキシ−２−エチルヘキサノエート2000ppmを混合
し減圧脱気した後、塊状重合を行った。重合反応は80℃
で15時間行った後、さらに110℃で３時間行った。この
ポリマーの残存モノマーは長鎖フルオロアルキルメタク
リレートで0.2％、メタクリル酸メチルで0.14％であっ
た。このポリマーを粉砕し130℃で乾燥したのち鞘材と
して用意した。このペレットを240℃で厚さ3mmのプレス
板を形成し評価用試片を作成し、光線透過率93.8％及び
ビカット軟化温度82℃屈折率▲ｎ²⁰ _D▼1.423であった。
このポリマーを鞘とし、芯をポリメタクリル酸メチルと
するプラスチック光ファイバーを紡糸した。このファイ
バーの導光性能は570nmにおいて77dB/Km、650nmにおい
て145dB/Kmであった。また直径0.5mmのファイバーを180
度曲げたり、伸ばしたりして耐折性を調べたが、16回の
耐性を示した。

実施例２長鎖フルオロアルキルメタクリレート45重量％、テトラ
フルオロプロピルメタクリレート20重量％、メタクリル
酸メチル35重量％からなる単量体混合物に実施例１と同
様の触媒を加え重合反応を行いポリマーを得た。このポ
リマーをプレス形成した3mmの板の光線透過率は93.7
％、ビカット軟化温度は81℃、屈折率▲ｎ²⁰ _D▼1.426で
あった。次いでこのポリマーを鞘とし、芯をポリメタク
リル酸メチルとするプラスチック光ファイバーを紡糸し
た。このファイバーの導光性能は570nmにおいて80dB/K
m、650nmにおいて148dB/Kmであった。また直径0.5mmの
ファイバーを180度屈曲して耐折性を調べたところ15回
の耐性を示した。芯鞘の接着性も良好であった。

実施例３長鎖フルオロアルキルメタクリレート30重量％、テトラ
フルオロプロピルメタクリレート10重量％、ペンタフル
オロメチルメタクリレート30重量％、メタクリル酸メチ
ル30重量％からなる単量体混合物に実施例１と同様の触
媒を加え重合反応を行いポリマーを得た。このポリマー
をプレス成形した3mmの板の光線透過率は93.7％、ビカ
ット軟化温度は80℃、屈折率▲ｎ²⁰ _D▼1.422であった。
次いでこのポリマーを鞘とし、芯をポリメタクリル酸メ
チルとするプラスチック光ファイバーを紡糸した。この
ファイバーの導光性能は650nmにおいて146dB/Km、570nm
において78dB/Kmであった。また直径0.5mmのファイバー
を180度屈曲して耐折性を調べたところ10回の耐性を示
した。芯鞘の接着性も良好であった。

比較例１長鎖フルオロアルキルメタクリレート60重量％及びメタ
クリル酸メチル40重量％を実施例１と同様に重合させポ
リマーを得た。このポリマーを粉砕し230℃でプレス成
形し3mmの板を得た。このプレス板は、所々かすかに白
濁しており、光線透過率は93.0％であった。このポリマ
ーを鞘材とし、ポリメタクリル酸メチルを芯とするプラ
スチック光ファイバーを製造した。この光ファイバーの
導光性能は650nmにおいて159dB/Km、570nmにおいて112d
B/Kmであった。

比較例２テトラフルオロプロピルメタクリレート80重量％とメタ
クリル酸メチル20重量％を実施例１と同様に共重合させ
ポリマーを得た。このポリマーを粉砕し230℃でプレス
成形した板の光線透過率は93.5％であり、ビカット軟化
温度は81℃であった。また屈折率▲ｎ²⁰ _D▼は1.437であ
った。次にこのポリマーを鞘材とし、ポリメタクリル酸
メチルを芯とするプラスチック光ファイバーを製造し
た。この光ファイバーの導光性能は650nmにおいて146dB
/Kmであり、570nmにおいて79dB/Kmであった。このもの
について直径0.5mmのファイバーを180度屈曲して耐折性
を調べたところ５回の耐性しかなかった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）式で示される長鎖フルオロアルキルメタクリレート30〜60
重量％と、（ロ）一般式（式中のＸはＨ又はＦ、ｎは１〜４の整数である）で示される短鎖フルオロアルキルメタクリレートの中か
ら選ばれた少なくとも１種のモノマー20〜50重量％と、
（ハ）メタクリル酸メチル20〜50重量％との共重合体か
ら実質的に成る、メタクリル酸メチル系ポリマーを芯材
とするプラスチック光ファイバーのための鞘材用ポリマ
ー。